CN101802161A - 碱性非离子型表面活性剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种碱性非离子型表面活性剂组合物,其含有非离子型表面活性剂(成分A)、水(成分B)、选自苯磺酸、甲苯磺酸、二甲苯磺酸、羟基苯磺酸以及它们的盐中的一种以上的化合物(成分C)、和选自氢氧化钾和氢氧化钠中的一种以上的碱剂(成分D);并且,上述非离子型表面活性剂(成分A)的含量为0.5~20重量%,该组合物在25℃下的pH为9以上。
Description
技术领域
本发明涉及碱性非离子型表面活性剂组合物、由该组合物构成的硬质表面用洗涤剂。另外,本发明还涉及使用上述硬质表面用洗涤剂进行的、硬质表面的洗涤方法、基板的制造方法、记录介质的制造方法、光掩模的制造方法和平板显示器用基板的制造方法。此外,本发明还涉及含有非离子型表面活性剂的碱性组合物的保存方法。
背景技术
专利文献1基于在不降低洗涤能力和起泡能力的情况下、提高低温下的贮藏稳定性的目的,公开了一种pH为中性或酸性的表面活性剂组合物,该组合物含有:多元羧酸类螯合剂、特定的非离子型表面活性剂以及选自氢原子可被碳原子数为1~3的烷基或羟基取代的苯磺酸(盐)和苯羧酸(盐)的化合物。
专利文献1:日本特开2007-16132号公报
通常认为,在含有非离子型表面活性剂的表面活性剂组合物中,不仅有如专利文献1中所公开的表面活性剂组合物那样的、以中性或酸性状态保存和使用的组合物,而且有以碱性状态保存和使用的组合物,关于这样的表面活性剂组合物,其用途也存在多种。特别是在工业用途中,由于洗涤对象日益精密化,因此从提高洗涤性的观点出发,对以极强的碱性状态保存和使用的碱性非离子型表面活性剂组合物(以下也简称为“表面活性剂组合物”)的需求逐渐增加。
例如,对于用于个人计算机或便携式音乐播放器等各种用途的硬盘驱动器,正在要求高记录容量化、磁盘驱动器尺寸的小径化以及轻量化。与此同时,特别是这5年左右硬盘驱动器中所用的记录介质的记录密度飞跃性地提高,对记录介质用基板表面的洁净度的要求变得非常严格。因此,期望基板表面的微粒等异物被充分地洗涤。另外,对用于基板表面洗涤的表面活性剂组合物,也要求高的保存稳定性。
在为了实现碱性而含有大量碱剂的体系中,非离子型表面活性剂随着时间变化浊点的降低显著。因此,确保碱性非离子型表面活性剂组合物的保存稳定性是非常重要的。此外,特别是在工业用途中,与低温下的保存稳定性相比,更加重视高温下的保存稳定性。例如,即使在适当的温度管理下制造碱性非离子型表面活性剂组合物,也需要考虑存在在夏季的高温下进行运输或使用的情况。
发明内容
本发明提供即使在较高温下保存稳定性也良好的碱性非离子型表面活性剂组合物以及由该组合物构成的硬质表面用洗涤剂。另外,本发明还提供使用上述硬质表面用洗涤剂进行的、硬质表面的洗涤方法、基板的制造方法、记录介质的制造方法、光掩模的制造方法以及平板显示器用基板的制造方法。此外,本发明还提供可抑制含有非离子型表面活性剂的碱性组合物在较高温下保存时洗涤性的劣化的保存方法。
本发明的碱性非离子型表面活性剂组合物含有:
非离子型表面活性剂(成分A)、
水(成分B)、
选自苯磺酸、甲苯磺酸、二甲苯磺酸、羟基苯磺酸以及它们的盐中的一种以上的化合物(成分C)、和
选自氢氧化钾和氢氧化钠中的一种以上的碱剂(成分D);
并且上述非离子型表面活性剂(成分A)的含量为0.5~20重量%;
所述组合物在25℃下的pH为12以上。
本发明的硬质表面用洗涤剂由本发明的碱性非离子型表面活性剂组合物构成。
本发明的硬质表面的洗涤方法包含使用本发明的硬质表面用洗涤剂来洗涤硬质表面的工序,在上述工序中,将上述硬质表面浸渍到上述硬质表面用洗涤剂中、和/或喷射上述硬质表面用洗涤剂以将上述硬质表面用洗涤剂供给到上述硬质表面上。
本发明的基板的制造方法包含:将被洗涤基板使用本发明的硬质表面的洗涤方法进行洗涤的工序,所述被洗涤基板具有金属表面或玻璃表面,并所述表面用研磨液料浆进行了研磨。
本发明的记录介质的制造方法为包含记录介质用基板、和配置在上述记录介质用基板的一个主面侧的磁性层或分别配置在两主面侧的磁性层的记录介质的制造方法;其中,所述制造方法包含通过多次反复地依次对被研磨基板至少进行研磨处理和洗涤处理,从而形成上述记录介质用基板的基板形成工序;和形成1个以上的上述磁性层的磁性层形成工序;
并且在多次进行的上述洗涤处理中的最后的洗涤处理进行时,使用本发明的硬质表面用洗涤剂洗涤上述被研磨基板。
本发明的光掩模的制造方法是包含玻璃基板、和配置在上述玻璃基板的一个主面侧的遮光金属图案层的光掩模的制造方法,其中,所述制造方法包含通过多次反复地依次对被研磨基板至少进行研磨处理和洗涤处理,从而形成上述玻璃基板的工序;和在上述玻璃基板上形成上述遮光金属图案层的工序;
并且在多次进行的上述洗涤处理中的最后的洗涤处理进行时,使用本发明的硬质表面用洗涤剂洗涤上述被研磨基板。
本发明的平板显示器用基板的制造方法是包含玻璃基板、和配置在上述玻璃基板上的电极层的平板显示器用基板的制造方法,其中,所述制造方法包含通过多次反复地依次对被研磨基板至少进行研磨处理和洗涤处理,从而形成上述玻璃基板的工序;和在上述玻璃基板上形成上述电极层的工序;
并且在多次进行的上述洗涤处理中的最后的洗涤处理进行时,使用本发明的硬质表面用洗涤剂洗涤上述被研磨基板。
本发明的含有非离子型表面活性剂的碱性组合物的保存方法是含有下述组分的含有非离子型表面活性剂的碱性组合物的保存方法;
所述组分为:非离子型表面活性剂(成分A)、水(成分B)和选自氢氧化钾和氢氧化钠中的一种以上的碱剂(成分D);
其中,在上述含有非离子型表面活性剂的碱性组合物中,还使用选自苯磺酸、甲苯磺酸、二甲苯磺酸、羟基苯磺酸和它们的盐中的一种以上的化合物(成分C);
在上述含有非离子型表面活性剂的碱性组合物与上述成分C的总量中,上述非离子型表面活性剂的含量为0.5~20重量%;
上述含有非离子型表面活性剂的碱性组合物与上述成分C的混合物在25℃下的pH为12以上。
附图说明
图1为表示滴加了由实施例6的表面活性剂组合物构成的硬质表面用洗涤剂、和由比较例2的表面活性剂组合物构成的硬质表面用洗涤剂的被洗涤基板表面的情形的照片。
图2为表示对图1所示的基板表面刚进行漂洗后的情形的照片。
图3为表示本发明的记录介质的制造方法的一个例子的流程图。
图4为表示本发明的光掩模的制造方法的一个例子的流程图。
图5为表示本发明的平板显示器用基板的制造方法的一个例子的流程图。
具体实施方式
(表面活性剂组合物)
本发明的课题为当将含有非离子型表面活性剂(成分A)、水(成分B)和选自氢氧化钾和氢氧化钠中的一种以上的碱剂(成分D)且碱度高的含有非离子型表面活性剂的碱性组合物在较高温下保存时,组合物发生白浊、变质、洗涤性劣化的问题。当上述含有非离子型表面活性剂的碱性组合物中的上述碱剂的含量变得更多时,洗涤性的劣化程度显著。
本发明的发明人发现:通过在含有非离子型表面活性剂(成分A)、水(成分B)和选自氢氧化钾和氢氧化钠的一种以上的碱剂(成分D)且成分A的含量为0.5~20重量%的含有非离子型表面活性剂的碱性组合物中还使用下述化合物(成分C),能够使含有非离子型表面活性剂的碱性组合物与成分C的混合物在25℃下的pH为12以上、且即使在较高温下保存稳定性也良好。上述成分C为选自苯磺酸、甲苯磺酸、二甲苯磺酸、羟基苯磺酸以及它们的盐中的一种以上的化合物,优选为选自苯磺酸、甲苯磺酸、二甲苯磺酸以及它们的盐中的一种以上的化合物,更优选为选自甲苯磺酸、二甲苯磺酸以及它们的盐中的一种以上的化合物。
虽然保存稳定性的提高效果的机理并不清楚,但是推测如后述的实施例的结果所示,成分C作为上述含有非离子型表面活性剂的碱性组合物与成分C的混合物的浊点上升剂发挥作用。
这里,浊点(℃)是指当升高含有非离子型表面活性剂的水溶液的温度时,上述水溶液开始发生白浊的温度。水溶液的温度上升,水分子的运动变得活跃,表面活性剂的亲水基团部分与水分子之间的氢键断裂,表面活性剂失去溶解性,上述水溶液发生白浊。
含有成分A~D的碱性非离子型表面活性剂组合物(以下也简称为“表面活性剂组合物”)的浊点可以如下得到。(1)首先,将10cm3表面活性剂组合物加入30cc的试验管中。(2)将试验管放入温浴槽中,一边用玻璃棒状的温度计手动搅拌表面活性剂组合物,一边使表面活性剂组合物的温度以1℃/5秒的速度上升。(3)读取即使搅拌也变为浑浊状态时的表面活性剂组合物的温度。(4)将试验管从温浴槽中取出,在25℃的气氛下,一边用搅拌棒搅拌表面活性剂组合物,一边使温度缓缓下降。(5)读取表面活性剂组合物变为透明时的温度。(6)反复进行2次上述(2)~(5),将在(3)中读取的温度的平均值作为浊点。
《成分A》
作为表面活性剂组合物中所含的非离子型表面活性剂(成分A),例如下述通式(1)表示的非离子型表面活性剂,从提高洗涤性、提高排水处理性、和提高环保性的观点出发优选。
R1-O-(EO)m(PO)n-H (1)
式中、R1为碳原子数为8~18的烷基、碳原子数为8~18的链烯基、碳原子数为8~18的酰基或碳原子数为14~18的烷基苯基。EO为氧化乙烯基、PO为氧化丙烯基。m和n分别为EO和PO的平均加成摩尔数。m表示1~20的数、n表示0~20的数。(EO)m(PO)n中的EO与PO的排列可以是嵌段型也可以是无规型。
从进一步提高表面活性剂组合物的洗涤性的观点出发,R1更优选为碳原子数为8~14的烷基、碳原子数为8~14的链烯基、碳原子数为8~14的酰基或碳原子数为14~16的烷基苯基,从兼顾提高洗涤性和提高排水处理性以及提高环保性的观点出发,进一步优选碳原子数为8~14的烷基。
(EO)m(PO)n可以由氧化乙烯基单独构成,也可以由氧化乙烯基和氧化丙烯基构成。当(EO)m(PO)n为由氧化乙烯基和氧化丙烯基构成时,EO和PO的排列可以是嵌段型也可以是无规型。当EO和PO的排列为嵌段型时,只要EO的嵌段数、PO的嵌段数、各平均加成摩尔数在上述范围内,则分别可以是1个也可以是2个以上。另外,当由EO构成的嵌段数为2个以上时,各嵌段中的EO的重复数相互可以相同也可以不同。当PO的嵌段数为2个以上时,各嵌段中的PO的重复数相互可以相同也可以不同。
当EO和PO的排列为嵌段型或无规型时,若EO与PO的摩尔比(MEO/MPO)为9.5/0.5~5/5,则从能够兼顾油分的溶解性和高的水溶性的角度出发优选。另外,从兼顾水溶性和低泡性的观点出发,m优选为1~15、更优选为1~10。从兼顾水溶性和低泡性的观点出发,n优选为1~15、更优选为1~10,m+n优选为1~30、更优选为1~20。
作为通式(1)表示的化合物,具体地可列举出在下述化合物上加成氧化乙烯基和/或氧化丙烯基而得到的化合物等:2-乙基己醇、辛醇、癸醇、异癸醇、十三烷醇、月桂醇、肉豆蔻醇、硬脂醇、油醇等醇类,辛基酚、壬基酚、十二烷基酚等酚类。通式(1)表示的化合物可以单独使用,也可以二种以上混合使用。
作为成分A的非离子型表面活性剂,具体地优选使用下述表面活性剂。即,优选使用CjH2j+1-O-(EO)p-H、CjH2j+1-O-(EO)q(PO)r-H(其为EO与PO嵌段加成而得到的)、CjH2j+1-O-(PO)q(EO)r-H(其为EO与PO嵌段加成而得到的)、CjH2j+1-O-(EO)s(PO)t(EO)u-H(其为EO与PO嵌段加成而得到的)、CjH2J+1-O-(EO)q(PO)r-H(其为EO与PO无规加成而得到的)等。其中,这些式中,EO为氧化乙烯基(C2H4O),PO为氧化丙烯基(C3H6O),j为8~18的数,p、q、r、s、t和u分别为EO或PO的平均加成摩尔数,p为1~20的数、q为1~20的数、r为1~20的数、s为1~10的数、t为1~10的数、u为1~10的数。
从平衡充分的洗涤性与在强碱下的表面活性剂组合物的稳定性的理由出发,表面活性剂组合物中的非离子型表面活性剂的含量为0.5~20重量%,从兼顾表面活性剂组合物的良好的洗涤性和良好的漂洗性的观点出发,优选为1~10重量%、更优选为2~5重量%。
《成分D》
表面活性剂组合物中含有选自氢氧化钾和氢氧化钠中的一种以上的碱剂(成分D),从提高表面活性剂组合物的洗涤性的观点出发,碱剂优选为氢氧化钾。
表面活性剂组合物中的碱剂的含量优选为0.5~10重量%,从提高表面活性剂组合物的洗涤性、漂洗性以及安全性的观点出发,更优选为1~5重量%。
本发明的表面活性剂组合物在25℃下的pH为12以上,从提高无机微粒的分散性的观点出发,优选为12~14。当作为洗涤对象的被洗涤基板的硬质表面为金属表面时,更优选表面活性剂组合物的pH为12~14,当作为洗涤对象的被洗涤基板的硬质表面为玻璃表面时,更优选表面活性剂组合物的pH为12~14。需要说明的是,上述pH是25℃下的表面活性剂组合物的pH,其可以使用pH计(东亚电波工业株式会社、HM-30G)测定,该pH是电极在表面活性剂组合物中浸渍40分钟后的数值。
《成分B》
对于表面活性剂组合物中所含的水(成分B),只要能够发挥作为溶剂的作用,则没有特殊限制,例如可列举出超纯水、纯水、离子交换水或蒸馏水等,优选使用超纯水、纯水或离子交换水,更优选使用超纯水。其中,纯水和超纯水例如可以如下得到:将自来水通入活性炭中进行离子交换处理,然后进行蒸馏,将蒸馏得到的水根据需要照射规定的紫外线灭菌灯或使其通过过滤器而得到。例如,关于25℃下的电导率,在多数情况下,纯水为1μS/cm以下,超纯水为0.1μS/cm以下。另外,表面活性剂组合物中除了上述水还可以进一步含有水系溶剂(例如乙醇等醇)作为溶剂,但优选表面活性剂组合物中所含的溶剂仅由水构成。
《成分C》
从获得更加充分的浊点提高效果的观点出发,表面活性剂组合物中所含的选自苯磺酸、甲苯磺酸、二甲苯磺酸、羟基苯磺酸以及它们的盐中的一种以上的化合物(成分C)的含量优选为1~30重量%、更优选为2~20重量%,当将表面活性剂组合物稀释使用时,对于确保了表面活性剂组合物充分的洗涤性的稀释倍率的稀释液,从能够得到不会使成分C在硬质表面上过度地残留的良好的漂洗性的理由出发,进一步优选为2~15重量%。
作为甲苯磺酸,例如可列举出对甲苯磺酸;作为二甲苯磺酸,例如可列举出2,4-二甲苯磺酸等。作为羟基苯磺酸,例如可列举出对羟基苯磺酸等。
成分C优选为水溶性的,优选为盐。对于用来形成盐的对离子没有特殊限定,优选使用选自钠、钾等碱金属的离子、铵离子、烷基铵离子等中的1种以上,更优选钠的离子和/或钾的离子,进一步优选钠的离子。
本发明的表面活性剂组合物的浊点从提供保存稳定性的观点出发优选为40℃以上、更优选为50℃以上、进一步优选为60℃以上、更进一步优选为65℃以上、再进一步优选为70℃以上。本发明的表面活性剂组合物常常不限于在低温下贮藏,例如在日本国内进行生产的情况下,有时经由国内运输并利用船等运送到国外,并在国外的仓库进行保存。当输出国例如为东南亚时,表面活性剂组合物的温度有时也达到50℃以上、甚至达到60℃以上。本发明的表面活性剂组合物即使经过这样的保存环境,也能够抑制由于变质而导致的表面活性剂组合物的洗涤性劣化。
《任意成分》
表面活性剂组合物中除了成分A、B、C、D以外,还可以含有硅类的消泡剂、如EDTA等螯合剂(成分E)、水溶性高分子(成分F)、醇类、防腐剂、抗氧化剂等。
本发明的表面活性剂组合物的pH非常高,优选pH通过使用适量的碱剂来确保。因此,当本发明的表面活性剂组合物中含有除成分E、成分F以外的表现缓冲作用的成分时,该成分优选以不表现pH的缓冲作用的含量含有,更优选不含有除成分E、成分F以外的缓冲剂。也就是说,本发明的表面活性剂组合物中所含的表现缓冲作用的成分优选仅为成分E和成分F。
另外,本发明的表面活性剂组合物通过含有成分C,使得组合物在高温下的保存稳定性提高,从确保良好的冲洗性的理由出发,本发明的表面活性剂组合物中优选不过多地含有例如作为家庭用洗剂等中含有的稳定剂已知的与金属的亲和性强的甘油,更优选不含有甘油。优选本发明的表面活性剂组合物中所含的提高保存稳定性成分仅为成分C。
本发明的表面活性剂组合物通过使用属于成分C的低级烷基苯磺酸和/或其盐,组合物在高温下的保存稳定性提高,当本发明的表面活性剂组合物中含有具有高的表面活性能力的十二烷基苯磺酸等高级烷基苯磺酸或其盐时,该成分的含量优选为不损害由成分C带来的保存稳定性的提高效果的量,更优选本发明的表面活性剂组合物中不含有上述高级烷基苯磺酸或其盐。
《成分E》
从提高对金属离子的洗涤性的观点出发,表面活性剂组合物中优选含有螯合剂。作为螯合剂,可列举出葡萄糖酸、葡庚糖酸等醛糖酸类;乙二胺四乙酸等氨基羧酸类;柠檬酸、苹果酸等羟基羧酸类;氨基三亚甲基膦酸、羟基亚乙基二膦酸等膦酸类以及它们的碱金属盐、低级胺盐、铵盐、链烷醇铵盐。更优选为葡萄糖酸钠、葡庚糖酸钠、乙二胺四乙酸钠、柠檬酸钠或羟基亚乙基二膦酸钠。这些螯合剂可以单独使用,也可以2种以上混合使用。
从提高对金属离子的洗涤性的观点出发,螯合剂的含量优选为1~10重量%、更优选为1~5重量%。
《成分F》
从提高无机微粒的分散性的观点出发,表面活性剂组合物中还可以含有水溶性高分子,作为水溶性高分子,优选羧酸类共聚物。
作为羧酸类共聚物,可列举出含有下述构成单元(A1)的水溶性高分子,所述构成单元(A1)衍生自选自丙烯酸、甲基丙烯酸和马来酸中的1以上的化合物,优选衍生自丙烯酸系,更优选衍生自丙烯酸。在水溶性高分子的总构成单元中,优选含有20摩尔%以上的构成单元(A1),从兼顾表面活性剂组合物的良好的洗涤性和良好的漂洗性的观点出发,更优选含有80摩尔%以上,进一步优选含有超过90摩尔%。
水溶性高分子具体地可列举出丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸共聚物、马来酸共聚物、丙烯酸/甲基丙烯酸的共聚物、丙烯酸/马来酸的共聚物、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸二甲基氨基酯的共聚物、甲基丙烯酸/丙烯酸甲酯的共聚物等。
当水溶性高分子含有衍生自2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的构成单元(A2)时,从提高无机微粒的分散性的观点出发,构成单元A1的摩尔%与衍生自2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的构成单元A2的摩尔%的总计优选为水溶性高分子的总构成单元中的90摩尔%以上。
从提高无机微粒的分散性的观点出发,构成单元A1与构成单元A2的摩尔比(MA1/MA2)优选为(20/80)~(98/2)、更优选为(50/50)~(95/5)、进一步优选为91/9~95/5。
在成分F中优选含有90重量%以上、更优选含有100重量%的摩尔比(MA1/MA2)为91/9~95/5的水溶性高分子(成分f)。
(成分f)
成分f为下述共聚物:优选在总构成单元中含有20摩尔%以上的衍生自选自丙烯酸、甲基丙烯酸和马来酸中的1种或2种以上的化合物的构成单元A1,且构成单元A1与衍生自2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的构成单元A2的摩尔比(MA1/MA2)为91/9~95/5。若表面活性剂组合物中含有该共聚物,则能够起到下述优异效果:在维持表面活性剂组合物良好的漂洗性的同时,能够以在提高zeta电位的同时表面活性剂组合物的分散性良好的状态进行基板的洗涤。
从提高成分f的共聚物的水溶性、以及兼顾防止微粒的凝聚和防止由于成分f的水溶性降低而导致的微粒除去性变差的观点出发,成分f的构成单元A1与构成单元A2的总量优选为总构成单元的80摩尔%以上、更优选为90摩尔%以上。
以所述比例(摩尔比)计,含有A1和A2的成分f的共聚物由于能够对微粒赋予适当的电荷,因此认为对防止微粒的凝聚是有效的。
从防止因凝聚性的表现导致的微粒除去性降低、获得充分的微粒除去性的观点出发,成分F的共聚化合物的重均分子量优选为500~150000、更优选为1000~100000、进一步优选为1000~50000。成分F的共聚物的重均分子量例如可以通过下述条件的凝胶渗透色谱法(GPC)来求得。
(GPC条件)
柱:G4000PWXL+G2500PWXL(TOSOH株式会社制)
洗脱液:0.2M磷酸缓冲液/CH3CN=9/1(容量比)
流量:1.0mL/min
柱温:40℃
检测:RI
样品尺寸:0.2mg/mL
标准物质:按聚乙二醇换算
成分F也可以是上述共聚物的盐。作为所述的盐,没有特殊限定,具体地优选钠盐、钾盐等碱金属盐;分子量为300以下的含氮类化合物的盐。作为分子量为300以下的含氮类化合物,例如可列举出在铵、烷基胺或聚烷基聚胺上加成环氧乙烷、环氧丙烷等而得到的单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、甲基乙醇胺、单丙醇胺、二丙醇胺、三丙醇胺、甲基丙醇胺、单丁醇胺、氨基乙基乙醇胺等氨基醇类;四甲基氢氧化铵、胆碱等季铵盐等。
从发挥充分的微粒的除去性、良好的分散稳定性和良好的排水处理性的观点出发,表面活性剂组合物中的水溶性高分子的含量优选为0.001~30重量%、更优选为0.01~20重量%、进一步优选为0.1~10重量%、更进一步优选为1~10重量%。
(硬质表面用洗涤剂)
本发明的硬质表面用洗涤剂仅由本发明的表面活性剂组合物构成。因此,本发明的硬质表面用洗涤剂的各成分的适宜的方式与本发明的表面活性剂组合物的各成分相同。本发明的硬质表面用洗涤剂可以直接使用或根据需要稀释后使用。稀释倍率若考虑洗涤效率,则优选为10~500倍、更优选为20~200倍、进一步优选为50~100倍。稀释用的水可以与表面活性剂组合物中所含的成分B同样。
另外,本发明的硬质表面用洗涤剂可以作为1种成分含有在含有除构成本发明的硬质表面用洗涤剂的成分以外的成分的洗涤剂组合物中。如此,本发明的硬质表面用洗涤剂作为1种成分的用途也包括在本发明的硬质表面用洗涤剂的实施中。
(洗涤方法)
本发明的硬质表面的洗涤方法中包括使用上述硬质表面用洗涤剂洗涤作为洗涤对象的硬质表面的工序。在上述工序中,例如(a)将洗涤对象浸渍到硬质表面用洗涤剂中、和/或(b)喷射硬质表面用洗涤剂以将硬质表面用洗涤剂供给到硬质表面上。
在上述方法(a)中,作为洗涤对象在硬质表面用洗涤剂中的浸渍条件,没有特殊限制,例如,硬质表面用洗涤剂的温度从安全性以及操作性的观点出发,优选为20~100℃,浸渍时间从硬质表面用洗涤剂的洗涤性生产效率的观点出发,优选为10秒~30分钟。另外,从提高微粒的除去性和微粒的分散性的观点出发,优选对硬质表面用洗涤剂赋予超声波振动。作为超声波的频率,优选为20~2000kHz、更优选为100~2000kHz、进一步优选为1000~2000kHz。
在上述方法(b)中,从促进微粒的洗涤性和油分的溶解性的观点出发,优选喷射赋予了超声波振动的硬质表面用洗涤剂,并使之与洗涤对象的硬质表面接触来洗涤硬质表面;或通过喷射将硬质表面用洗涤剂供给到硬质表面、并用洗涤用刷刷洗供给有硬质表面用洗涤剂的硬质表面来进行洗涤。进一步优选通过喷射将赋予了超声波振动的硬质表面用洗涤剂供给到硬质表面,且用洗涤用刷刷洗供给有硬质表面用洗涤剂的硬质表面来进行洗涤。
作为将硬质表面用洗涤剂供给到硬质表面上的手段,可以使用喷嘴等公知的手段。另外,作为洗涤用刷,没有特殊限制,例如可以使用尼龙刷或PVA海绵刷等公知的刷子。作为超声波的频率,可以是与上述方法(a)中优选采用的值相同的频率。
本发明的硬质表面的洗涤方法除了上述方法(a)和/或上述方法(b)以外,还可以包含1个以上的采用振荡洗涤、利用了旋转器等的旋转的洗涤、搅拌洗涤(paddle washing)等公知的洗涤方法的工序。
作为本发明的硬质表面的洗涤方法适用的洗涤对象,例如可列举出记录介质用基板、光掩模用基板(玻璃基板)或平板显示器用基板等的硬质表面,包括金属材料或玻璃材料的硬质表面。
作为记录介质用基板,例如可列举出在铝基板等金属基板上形成有Ni-P层的圆形基板或由化学强化玻璃构成的圆形基板等。通过利用溅射等方法在这些记录介质用基板上形成具有磁记录区域且含有金属薄膜的磁性层,能够得到记录介质。作为构成上述金属薄膜的金属材料,例如可列举出作为铬、钽或铂等与钴的合金的钴合金等。
在记录介质用基板的制造过程中,为了提高记录介质用基板的两主面的表面平滑性,例如包含使用含有氧化铝或二氧化硅之类的无机微粒和无机微粒的分散溶剂(例如水)的研磨剂对记录介质用基板(研磨对象基板)表面进行研磨的研磨工序。在经过该研磨工序的记录介质用基板的两主面上,附着有来自研磨剂的污渍(无机微粒、有机物等)或来自装置等设备的金属离子等。本发明的硬质表面用洗涤剂可以对这些污渍进行高效的洗涤。
图3表示使用了上述记录介质用基板的记录介质的制造方法的一个例子。在记录介质的制造过程中,包含基板形成工序S1和介质工序S2。在基板形成工序1中,首先在被研磨基板形成工序S11中,对铝基板进行Ni-P镀覆,制作铝基板的整个表面被Ni-P包覆的被研磨基板。接着,多次反复地依次对该被研磨基板至少进行研磨处理S12、S14和洗涤处理S13、S15,得到记录介质用基板。
在记录介质为水平磁记录方式的记录介质的情况下,在上述介质工序中,利用使用金刚石磨粒等的研磨在记录介质用基板的两主面上刻画出浅的凸凹(纹理工序S21),并进行洗涤(洗涤工序S22),接着,在上述两主面侧分别形成磁性层(磁性层形成工序S25)。
在记录介质为垂直磁记录方式的记录介质的情况下,在上述介质工序中,首先进行记录介质用基板的洗涤(洗涤工序S22),接着在上述两主面侧分别形成磁性层(磁性层形成工序S25),根据需要,有时在洗涤工序之前进行上述纹理工序21,在洗涤工序22之后进行利用激光照射在记录介质用基板的两主面上形成破火山口状的突起的工序(激光纹理工序S23)(参照日本特开平10-199047号公报和日本特开2007-95238号公报等)。
本发明的硬质表面用洗涤剂优选在进行上述多次进行的洗涤处理中的最后的洗涤处理时使用。
另外,上述磁性层也可以仅在记录介质用基板的两主面中的一个主面侧形成。
对于光掩模或平板显示器用基板,同样在其制造工序中,由于发生无机微粒或有机物等的污染,也需要将它们充分除去的洗涤剂。
光掩模是指形成半导体元件的电路图案时在光刻工序中使用的电路图案的原版,其是由玻璃基板和在其表面上形成的遮光金属图案层构成的。作为遮光金属图案层的材料,可列举出铬或钼等;作为玻璃基板的材料,可列举出石英玻璃等。
平板显示器用基板是指在制造液晶电视或等离子电视的工序中作为面板显示器的材料使用的、由玻璃基板和在其表面上形成的电极层构成的基板。作为电极层,可列举出透明电极薄膜(ITO膜:氧化铟锡膜等)等;作为玻璃基板的材料,可列举出无碱玻璃等。
图4表示光掩模的制造方法的一个例子。
如图4所示,在光掩模的制造方法中包含玻璃基板形成工序S3和遮光金属图案层形成工序S4。在玻璃基板形成工序1中,多次反复地依次对在被研磨基板形成工序S31中形成的被研磨基板(玻璃基板用基材)进行研磨处理S32、S24和洗涤处理S33、S35,形成玻璃基板。接着,在使用溅射等方法在玻璃基板上形成遮光金属层后(S41),使用光刻技术对遮光金属层进行选择性蚀刻,从而在玻璃基板上形成遮光金属图案层。
具体地,首先,在遮光金属层上涂布光致抗蚀剂(感光性树脂)(S42)。接着,通过光掩模形成用的掩模向光致抗蚀剂照射紫外线等光,在将掩模图案转印到光致抗蚀剂上后,进行显影,除去光致抗蚀剂中经曝光的部分(S43)。接着,利用蚀刻除去因遮光金属层中的光致抗蚀剂的一部分被除去而露出的部分(S44),形成遮光金属图案层。最后,将上述光致抗蚀剂剥离(S45)。
本发明的硬质表面用洗涤剂优选在形成玻璃基板时进行上述多次进行的洗涤处理中的最后的洗涤处理时使用。
图5表示平板显示器用基板的制造方法的一个例子。
如图5所示,平板显示器用基板的制造方法中包含玻璃基板形成工序S5和电极层形成工序S6。在玻璃基板形成工序S5中,通过多次反复地依次对在被研磨基板形成工序S51中形成的被研磨基板(玻璃基板用基材)进行研磨处理S52、S54和洗涤处理S53、S55,形成玻璃基板。接着,在使用溅射等方法在玻璃基板上形成金属薄膜后(S61),使用光刻技术对金属薄膜进行选择性蚀刻,从而在玻璃基板上形成电极层(S62~S65)。
具体地,首先,在遮光金属膜上涂布光致抗蚀剂(感光性树脂)(S62)。接着,通过光掩模形成用的掩模向光致抗蚀剂照射紫外线等光,在将掩模图案转印到光致抗蚀剂上后,进行显影,除去光致抗蚀剂中经曝光的部分(S63)。接着,利用蚀刻除去因金属薄膜中的光致抗蚀剂的一部分被除去而露出的部分(S64),形成电极层。最后,将上述光致抗蚀剂剥离(S65)。
另外,在图3~图5所示的各制造方法中,研磨处理和洗涤处理每个进行2次,但研磨处理和洗涤处理的次数只要分别在2次以上则没有特殊限制。另外,本发明的硬质表面用洗涤剂不仅在上述多次进行的洗涤处理中的最后的洗涤处理时使用,也可以在进行上述多次进行的洗涤处理中的其他洗涤处理时使用。
在本发明的硬质表面的洗涤方法中,可以对基板一片片地洗涤,也可以将多片要洗涤的基板一起洗涤。另外,洗涤时使用的洗涤槽的数量可以是1个也可以是多个。
实施例
1.表面活性剂组合物和硬质表面用洗涤剂的制备
按表1和表2记载的组成将各成分配合并混合,得到实施例1~13和比较例1~7的表面活性剂组合物。其中,实施例1~10和比较例1~5、7的表面活性剂组合物的制备使用市售的氢氧化钾水溶液(KOH浓度为48重量%)。实施例11~13的表面活性剂组合物的制备使用市售的氢氧化钠水溶液(NaOH浓度为48重量%),比较例6的表面活性剂组合物的制备市售的单乙醇胺。
将得到的表面活性剂组合物作为硬质表面用洗涤剂,进行以下的洗涤性试验。将在60℃的气氛下保存1个月后的上述硬质表面用洗涤剂用水稀释100倍,用其进行以下的洗涤性试验。
需要说明的是,表1或表2中的成分A的C后的数值表示烃的碳原子数。C(12-14)-O-(EO)5(PO)1.5(EO)5-H为C12-O-(EO)5(PO)1.5(EO)5-H与C14-O-(EO)5(PO)1.5(EO)5-H的混合物。
2.被洗涤基板的洗涤性试验
通过实施使用了一般研磨液料浆的研磨,准备被来自研磨液料浆的磨粒和来自基板材料的研磨屑等微粒污染的被洗涤基板,使用该基板对硬质表面用洗涤剂的稀释液对微粒的洗涤性进行评价。
2-1.被洗涤基板的制备
(被洗涤基板A)
将用含有氧化铝研磨剂的研磨剂料浆预先进行粗研磨,在下述(研磨条件A)条件下研磨粗研磨得到Ni-P镀覆基板(外径为95mmφ、内径为25mmφ、厚度为1.27mm、表面粗糙度(Ra)为1nm)的两主面,将得到的基板作为被洗涤基板A。
(研磨条件A)
研磨机:两面9B研磨机(スピ-ドフアム株式会社制)
研磨垫:Suede type(厚度为0.9mm、平均开孔径为30μm、Fujibo株式会社制)
研磨液:硅溶胶料浆(型号:メモリ一ド2P-2000、花王株式会社制)
主研磨:荷重为100g/cm2、时间为300秒、研磨液料浆流量100mL/min
水冲洗:荷重为30g/cm2、时间为20秒、冲洗水流量为约2L/min
(被洗涤基板B)
将用含有氧化铈研磨剂的料浆预先进行2段研磨,在下述研磨条件B下研磨2段研磨得到的アルミノシリケ-ト制的玻璃基板(外径为65mmφ、内径为20mmφ、厚度为0.635mm),将得到的基板作为被洗涤基板B。
(研磨条件B)
研磨机:两面9B研磨机(スピ-ドフアム株式会社制)
研磨垫:Suede type(厚度为0.9mm、平均开孔径为30μm、Fujibo株式会社制)
研磨液:硅溶胶料浆(型号:メモリ一ドGP2-317、花王株式会社制)
预备研磨:荷重为60g/cm2、时间为60秒、研磨液流量为100mL/min
主研磨:荷重为100g/cm2、时间为900秒、研磨液流量为100mL/min
水冲洗:荷重为30g/cm2、时间为300秒、冲洗水流量为约2L/min
2-2.洗涤
将被洗涤基板A和被洗涤基板B分别用洗涤装置(3段式:辊刷(第1段)-辊刷(第2段)-超声波淋浴(第3段))在以下的条件下洗涤。
(1)洗涤:将置于洗涤装置中的被洗涤基板放置到运送待机位置,接着,将1片被洗涤基板运送到洗涤装置的辊刷所在的位置(第1段),向被洗涤基板的两主面的各面压上旋转的辊刷,一边向被洗涤基板的两主面的各面上喷射硬质表面用洗涤剂的稀释液,一边洗涤20秒。将硬质表面用洗涤剂的稀释液的供给量设为70g/20秒。
(2)漂洗:将用硬质表面用洗涤剂的稀释液洗涤后的被洗涤基板运送到洗涤装置的辊刷所在的位置(第2段),接着,与上述(1)的洗涤时同样,向被洗涤基板的两主面的各面压上旋转的辊刷,一边向被洗涤基板的两主面的各面喷射常温的超纯水,一边漂洗20秒。之后,将被洗涤基板运送到超声波淋浴所在的位置(第3段),一边向被洗涤基板的两主面的各面喷射赋予了950kHz超声波的常温的超纯水,一边漂洗20秒。将赋予了950kHz的超声波的常温的超纯水的供给量设为300g/20秒。
(3)干燥:使保持于旋转夹头上的上述漂洗后的基板高速旋转(3000rpm)、除去液体,干燥1分钟。
2-3.微粒的洗涤性评价
用以下方法评价经过(1)~(3)的基板表面的微粒的洗涤性。结果示于表1和表2。
使用扫描电子显微镜在1000倍(视野范围为约100μm见方)的倍率下观察干燥后的基板,计数残存于在观察视野内观察到的基板表面上的微粒的个数。对5片基板的基板的两主面各随机10点,共计100点(10点×2×5片=100点)地进行上述观察。根据观察的100点的总微粒个数和下述评价基准,对微粒的洗涤性分4级进行评价。
<微粒的洗涤性评价基准>
◎:总微粒个数为0个。
○:总微粒个数为1~2个。
△:总微粒个数为3~5个。
×:总微粒个数为6个以上。
其中,合格品为微粒的洗涤性为“○”或“◎”的基板。
根据表1和表2的结果可知,使用本发明的表面活性剂组合物制备的硬质表面用洗涤剂的稀释液在微粒的洗涤性方面优异。另外,实施例4~10、13的表面活性剂组合物的浊点均在65℃以上。需要说明的是,表2中的“白浊”是指透过装入透明容器中的表面活性剂组合物无法看到上述容器的最前部程度的表面活性剂组合物浑浊、不透明的状态。“微浊”是指表面活性剂组合物虽然浑浊,但透过装入透明的塑料容器中的表面活性剂组合物能够看到上述容器的最前部的状态。未测定25℃下微浊或白浊的比较例1、3、4的浊点。
2-4.漂洗性的评价
图1表示向被洗涤基板A的表面的左半部分滴加3滴由比较例2的表面活性剂组合物构成的硬质表面用洗涤剂,向基板的右半部分滴加3滴由实施例6的表面活性剂组合物构成的硬质表面用洗涤剂,在室温下放置并干燥后的情形;图2表示对图1所示的基板在下述条件下刚进行漂洗后的情形。
向(漂洗)基板的右半部分和基板的左半部分分别冲淋约500ml的纯水。此时,不要使滴加在基板的左半部分的由比较例2的表面活性剂组合物构成的硬质表面用洗涤剂流到基板的右半部分,以及不要使滴加在基板的右半部分的由实施例6的表面活性剂组合物构成的硬质表面用洗涤剂流到基板的左半部分。
从图2可以确认,当使用浊点较高的实施例6的表面活性剂组合物时,通过漂洗硬质表面洗涤剂能够从被洗涤基板的表面良好地除去,冲洗后水滴难以残留。也就是说,能够确认浊点高的表面活性剂组合物的漂洗性良好。
根据本发明,能够提供即使在较高温下保存、稳定性也良好的碱性非离子型表面活性剂组合物、以及由该组合物构成的硬质表面用洗涤剂。另外,本发明还提供使用上述硬质表面用洗涤剂进行的下述方法:硬质表面的洗涤方法、基板的制造方法、记录介质的制造方法、光掩模的制造方法以及平板显示器用基板的制造方法。此外,本发明还提供能够抑制含有非离子型表面活性剂的碱性组合物在较高温下保存时洗涤性劣化的保存方法。
根据需要将由本发明的表面活性剂组合物构成的硬质表面用洗涤剂稀释,通过使用硬质表面用洗涤剂或其稀释液对硬质表面进行洗涤,能够高效地通过洗涤除去附着于记录介质用基板、光掩模或平板显示器用基板等的微粒等污渍,能够得到高度洁净了的硬质表面。因此,本发明能够有助于提高制品的成品率。
Claims (15)
1.一种碱性非离子型表面活性剂组合物,其中,所述组合物含有:
成分A:非离子型表面活性剂,
成分B:水,
成分C:选自苯磺酸、甲苯磺酸、二甲苯磺酸、羟基苯磺酸以及它们的盐中的一种以上的化合物,和
成分D:选自氢氧化钾和氢氧化钠中的一种以上的碱剂;
所述成分A即非离子型表面活性剂的含量为0.5~20重量%,
且所述组合物在25℃下的pH为12以上。
2.如权利要求1所述的碱性非离子型表面活性剂组合物,其中,还含有成分E即螯合剂。
3.如权利要求1或2所述的碱性非离子型表面活性剂组合物,其中,还含有成分F即水溶性高分子。
4.如权利要求1~3任一项所述的碱性非离子型表面活性剂组合物,其中,所述非离子型表面活性剂用下述式1表示:
R1-O-(EO)m(PO)n-H (式1)
R1是碳原子数为8~18的烷基、碳原子数为8~18的链烯基、碳原子数为8~18的酰基或碳原子数为14~18的烷基苯基,EO是氧化乙烯基,PO是氧化丙烯基,m和n分别是EO和PO的平均加成摩尔数,m表示1~20的数、n表示0~20的数,(EO)m(PO)n中的EO和PO的排列可以是嵌段型也可以是无规型。
5.如权利要求1~4任一项所述的碱性非离子型表面活性剂组合物,其中,所述组合物的浊点在65℃以上。
6.一种由权利要求1~5任一项所述的碱性非离子型表面活性剂组合物构成的硬质表面用洗涤剂。
7.如权利要求6所述的硬质表面用洗涤剂,其中,利用所述硬质表面用洗涤剂洗涤的硬质表面包括金属表面或玻璃表面。
8.如权利要求7所述的硬质表面用洗涤剂,其中,所述硬质表面为记录介质用基板、光掩模用基板或平板显示器用基板的表面。
9.一种硬质表面的洗涤方法,其中,所述方法包含使用权利要求6~8任一项所述的硬质表面用洗涤剂洗涤硬质表面的工序,
在上述工序中,将所述硬质表面浸渍到所述硬质表面用洗涤剂中、和/或喷射所述硬质表面用洗涤剂以将所述硬质表面用洗涤剂供给到所述硬质表面上。
10.一种基板的制造方法,其包含使用权利要求9所述的硬质表面的洗涤方法洗涤被洗涤基板的工序,所述被洗涤基板具有金属表面或玻璃表面、且所述表面用研磨液料浆进行了研磨。
11.一种记录介质的制造方法,所述记录介质包含记录介质用基板、和配置在所述记录介质用基板的一个主面侧的磁性层或分别配置在两主面侧的磁性层;所述制造方法包含下述工序:
通过多次反复地依次对被研磨基板至少进行研磨处理和洗涤处理,从而形成所述记录介质用基板的基板形成工序;和
形成1个以上的所述磁性层的磁性层形成工序;
其中,在多次进行的所述洗涤处理中的最后的洗涤处理进行时,使用权利要求6~8任一项所述的硬质表面用洗涤剂洗涤所述被研磨基板。
12.如权利要求11所述的记录介质的制造方法,其中,所述记录介质用基板具有含有Ni-P的层作为两最外层。
13.一种光掩模的制造方法,所述光掩模包含玻璃基板、和配置在所述玻璃基板的一个主面侧的遮光金属图案层,所述制造方法包含下述工序:
通过多次反复地依次对被研磨基板至少进行研磨处理和洗涤处理,从而形成所述玻璃基板的工序;和
在所述玻璃基板上形成遮光金属图案层的工序;
其中,在多次进行的所述洗涤处理中的最后的洗涤处理进行时,使用权利要求6~8任一项所述的硬质表面用洗涤剂洗涤所述被研磨基板。
14.一种平板显示器用基板的制造方法,所述平板显示器用基板包含玻璃基板、和配置在所述玻璃基板上的电极层,所述制造方法包含下述工序:
通过多次反复地依次对被研磨基板至少进行研磨处理和洗涤处理,从而形成所述玻璃基板的工序;和
在所述玻璃基板上形成所述电极层的工序;
其中,在多次进行的所述洗涤处理中的最后的洗涤处理进行时,使用权利要求6~8任一项所述的硬质表面用洗涤剂洗涤所述被研磨基板。
15.一种含有非离子型表面活性剂的碱性组合物的保存方法,所述含有非离子型表面活性剂的碱性组合物含有下述组分:
成分A:非离子型表面活性剂,
成分B:水,和
成分D:选自氢氧化钾和氢氧化钠中的一种以上的碱剂;
其中,在所述含有非离子型表面活性剂的碱性组合物中,还使用成分C:选自苯磺酸、甲苯磺酸、二甲苯磺酸、羟基苯磺酸和它们的盐中的一种以上的化合物;
在所述含有非离子型表面活性剂的碱性组合物与所述成分C的总量中,所述成分A即非离子型表面活性剂的含量为0.5~20重量%;
所述含有非离子型表面活性剂的碱性组合物与所述成分C的混合物在25℃下的pH为12以上。
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